基于延遲策略的某汽車配件公司生產優化模型研究

孫俊杰

摘要：文章分析了延遲策略和備貨式生產策略在解決復雜多樣化問題時的局限性，闡明了部分延遲策略的優勢，并以實際的生產問題為研究對象，通過排隊論建立數學模型，找到最優生產方案，證明了部分延遲策略的實用價值。

Abstract： This paper analyzes the limitations of delay strategy and stock strategy in solving complex diversification problems， expounds the advantage of partial delay strategy， and takes the actual production problem as the research object， sets up the mathematical model through the queuing theory， and finds the most excellent production program， proved the practical value of part of the delay strategy.

關鍵詞：大規模定制生產；延遲策略；排隊論

Key words： mass customization；delay strategy；queuing theory

中圖分類號：F273；F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）03-0232-02

1 生產改善方法體系

1.1 大規模定制背景

當代社會，個性化消費比重不斷上升，顧客需求變化加快等因素正在促使制造商加快轉型。在汽車制造領域，由于消費者的不同需求，使汽車在功能和種類上更具多樣化。在激烈的競爭環境下，汽車制造企業必須找到兼顧個性化需求與高生產率的生產方法。大規模定制生產常被分為兩個階段，即推式生產和拉式生產結合的兩階段模式。推式生產是以預測為核心，一般是根據市場調研和公司的實際情況大概預估一個生產量。推式生產是以訂單為核心，也就是JIT（Just In Time）生產模式，一般根據消費者需求來確定生產量。大規模定制就是將產品的生產分為兩大類，分別為通用性和定制型，再根據其生產特點，將推、拉兩種生產模式進行糅合，充分利用各自的優點。

1.2 延遲策略競爭優勢

延遲策略本質是將所有的定制活動推遲，也就是將CODP設置在生產線的下游，使得產品或者是服務能夠和顧客的需求竟可能的無縫銜接。延遲策略在汽車制造企業中廣泛運用，其優勢有：①增加產品的多樣性。延遲策略可以實現少零件規格，多產品類型，在不增加成本的前提下，盡可能滿足消費者的個性化需求。②降低庫存。成品的庫存費用往往較高，延遲策略可有有效降低成品庫存，減少成本。③降低運營風險。通過減少成品的庫存，可以更好的規避市場風險。比如可降低需求量的大幅波動，和顧客需求的改變等風險。

2 案例公司HD背景情況

2.1 產品和客戶情況

HD的主要品產為Z24系列的商用車干燥器，其主要的客戶有A和B兩家商用車生產商，其日均產量為300套。具體數據見表1。

2.2 存在的問題

首先，HD存在需求的波動較大的問題。主要包括總產量的波動，產品種類的波動。由于ZC1系列產品需求量過低，后文不做研究。表2中包含了Z24干燥器系列的每天平均需求量，變差系數和標準差。從表中的數據可以看出Z24X891和Z24X885以及Z24E149三種型號的干燥器需求量大，波動相對較小，而Z24E137型號的干燥器波動范圍較大，但需求量比例較少。

由于需求量的波動，HD保留了多余的產能，導致設備利用率低下，其次，為了確保供貨量，不得不增加在制品的庫存。另外生產線生產節拍過長，導致大量工序處于等待。

3 解決方案

3.1 方案選擇

解決需求波動的問題可以采取多種方案。其一，可建設一條敏捷生產線，即將客戶訂單分離點放在生產工藝的最前端。這種方案可以快速適應市場的變化，但同時會引起生產線閑置的問題，也就是說在需求量較小的時候會使設備的利用率降低，閑置產能的成本過高。其二，可以采用備貨式生產戰略，將CODP設置在總裝配線工序末端。這種方案可以解決生產率不足的問題，但會使成品庫存量過高，違背了精益生產的思想。其三，可以采用部分延遲策略，也就是一部分產品實行進行備貨式生產，一部分產品實行延遲生產。這種生產方案結合前兩種方案的優勢，一方面可降低成品的庫存量，另外還可以更好的應對需求波動。在滿足顧客需求時，既可直接出售成品，也可以加工半成品滿足需求，而當沒有訂單時，又可以進行備貨生產，可以有效防止生產線的閑置。

3.2 構建模型

在此，我們假設AB兩種產品的單位成本分別為wa和wb，半成品的單位成本設為wab，w表示用半成品生產A或B的單位成本。λa和λb分別為產品的平均到達率，庫存成本系數設為k，安全庫存設為z，產品的加工速度設為u。當有A產品訂單時，假設使用半成品定制能滿足需求的概率為p，則完全使用成品滿足需求的概率為（1-p）。關于B產品，用半成品定制滿足訂單需求的概率設為q。這里p和q的大小與決策者的生產策略有關，為決策變量。

由于顧客的需求服從泊松分布，則A產品和B產品和半成品的需求同樣服從服從泊松分布。關于產品成本，我們需要考慮兩類因素，一是產品的生產庫存成本，二是顧客等待成本。產品的庫存有成品的庫存和半成品的庫存，策略有周期庫存和安全庫存。當客戶需求量較大時，采用安全庫存策略不會產生較明顯的波動。可假設貨物補充策略為目標訂貨水平策略。

3.3 模型計算

相關參數變量的定義與數值見表3。

對p和q的數值進行調整，可得最小成本，見表4。

表4中Tc表示總的生產成本，當p=0.64，q=1時，Tc取得最小值，即總成本最小。該公司實施部分延遲策略的最佳決策為：B產品全部采用延遲策略生產，A產品64%按照延遲策略生產，36%按庫存生產。

4 結束語

本文主要運用排隊論的方法分析了備貨式生產和延遲策略對生產成本的影響，得出了如下結論：①產品采用延遲策略生產的比重增加時，會使整條供應鏈的總成本降低，但生產時間會明顯增加。②部分延遲策略并非所有產品的最優生產方案，不同的產品可以采用不同的生產策略。最優決策的權衡取決于參數變量的具體數值，如半成品的庫存成本，顧客等待的時間成本等。本文也有許多值得深入研究的地方，首先為了簡化運算，本文只考慮了兩種產品和兩個企業的情況，關于多產品，多供應鏈的研究沒有深入；另外，關于HD公司的生產策略只是指出了延遲的比例，關于其具體的生產計劃可進一步進行分析。

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